目前分類:資訊科學 (15)

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早期的○○七電影,雷射光是可怕的殺人武器,可以穿牆斷鐵,但現在各大醫院強打雷射可以讓人找回青春、恢復美麗,從除痣、去刺青、胎記,有雷射一切搞定,雷射何以能從殺人武器變身美麗工具?

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隨著世界各地犯罪率提升、恐怖攻擊事件頻傳,安全監控產業成為新興行業。目前全球監視錄影器密度最高的國家是英國,有420萬部監視器,平均每14人有一部,每人每天入鏡300次。

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它幾乎已經是生活的一部份,
看新聞透過它、交友透過它、甚至小學生查資料也找它,
不知不覺籠罩著大家的生活,它將是你我的大幫手,
還是主導一切的大巨人?

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前俄羅斯間諜、後來投靠英國的李維南科十一月遭人下毒身亡,英國官方花了很多力氣,查出他體內及尿液含有高劑量的「釙210」,而且回頭追查發現,他被下毒當天停留過的壽司店、酒吧、飯店,均檢測出釙210殘留物,連他搭的飛機也驗出有放射線殘留證據,航空公司緊急連繫2萬多名搭過同架飛機的人注意健康變化。

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二○○五年初的寒冷夜晚,無名小站的站長群簡志宇、林弘全、邱建熹三人拖著疲累步伐,在夜半時分爬上一棟四層公寓的加蓋頂樓,準備鑽入橫在簡陋客廳地上的三綑睡袋。當時他們只想溫暖地睡上一覺,誰也沒想到,當時看似落魄的他們,創造了今日台灣流量第二大的網站,僅次於成立已有九年的台灣知名網站雅虎奇摩。

無名小站,一個結合部落格、網路相簿、社群和電子布告欄(BBS)的社交網站(Social Network Site),目前擁有二百五十萬有效會員,會員人數每天以五千到一萬人的速度增加中。

每天牽動二十萬名網友的心
根據Alexa網路流量資料,無名小站的全球平均排名已晉升為第三十二名。無名小站的流量超過了全球最受歡迎的相片網站Flickr(排名四十),也超過了美國網路元老AOL(排名三十六),和CNN網站的排名在伯仲之間,勝過日本的樂天市場和Livedoor,也強過Digg。

締造這項台灣驚奇的,是六個不到三十歲的七年級生,而整個無名小站的使用者,也有六○%是年齡在十六到二十四歲的七年級生,再加上八%的八年級生。

這樣一個由年輕人搭建起來的Web 2.0網站,如果晚上忽然當機一小時,估計有二十萬個年輕人手足無措、失魂落魄而不曉得該做什麼好。當然就更別提這樣的超人氣網站,已經吸引廣告客戶的目光,今年營收將上看兩億元台幣,預估其中有五成來自廣告收入。

無名小站是在二○○五年初決定商業化的。頂著光頭,綽號小光的林弘全,現在是無名小站的產品發展事業部協理,說起那時,「因為熱水器裝在室內,窗戶不能關,我們就像在戶外睡覺的感覺,早上醒來,感覺胸前一片露水,起床後手腳僵直,又立刻趕往辦公室去修改程式。」

靠著天時.地利.人和竄起

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翻譯/黃榮棋

1909年,古巴西洋棋王卡帕布蘭卡(Capablanca)在一場表演賽中,一人獨對數十位業餘棋士。卡帕布蘭卡在棋桌圍成的圈子內走著,依序輕瞥每個棋盤兩、三秒之後,下了一步,而外圍的業餘棋士則等棋王在所有棋盤都下了一步之後,開始沉思回應之道。比賽結果一面倒,棋王贏了全部28局。這場表演賽是卡帕布蘭卡巡迴比賽中的一場,他連贏了168局。

他怎麼會下得這麼好、這麼快?在這麼短的時間之內,他能想幾步棋呢?據說卡帕布蘭卡是這麼回答的:「我每次只會想一步棋,但總是正確的一步。」

卡帕布蘭卡短短一句話,正是後來心理學研究花了一世紀才得到的結果:西洋棋大師(chess master)比新手強的地方,主要在最初幾秒的思考。這種知識導向的快速感知(perception),有時稱為統覺(apperception),在其他領域的專家身上也看得到。就像大師記得住比賽中下過的每步棋一樣,訓練有素的音樂家也經常可以記住只聽過一次的奏鳴曲樂譜。而且就像大師能在瞬間想到最佳棋步一樣,有經驗的醫師有時也可以在看了病人幾眼之後,就做出正確的診斷。

不同領域的專家,如何擁有如此非凡的技巧呢?其中有多少是天生的?又有多少是密集訓練的結果?心理學家在研究了這些西洋棋大師之後,找到了答案。這類研究在一個世紀中累積下來的結果,產生了一個新的理論,可以解釋心智是如何組織並提取訊息的。更甚者,這項研究可能還對教育工作人員意義重大。也許棋士用來鍛鍊技巧的方法,也可以用在課堂上,教導學生的閱讀、寫作與算術。

認知科學的最佳研究對象:西洋棋
人類的專業技術始於狩獵,這項技巧攸關人類祖先生存。經驗老道的獵人不僅知道獅子曾待過的地方,也能判斷出獅子會往哪兒去。美國加州州立大學福勒頓分校的波克(John Bock)說,許多研究指出,孩童成長的過程中,追蹤技巧會以「線性方式一直增強,直到30多歲才停止」。腦外科醫師都不用訓練這麼久。

如果無法證明自己具有遠遠超越新手的優勢技巧,就不能算是個真正的專家,充其量不過是個有證書的外行人罷了。當然囉,這類人比比皆是。20年來的嚴謹研究指出,專業選股投資人的投資不比業餘人士來得成功;著名品酒師的品評能力也與村夫差不多;而擁有一疊證書的精神疾病治療師,也不會比認證較少的同業,更知道怎麼幫助病人。毫無疑問,像是在教學或商業管理的領域中,的確有專家的存在,但也經常難以測量,更不用說去解釋他們的專業能力從何而來了。

但西洋棋技卻可以測量,並且能將棋技分解、個別進行實驗測試,也很容易在自然環境(比賽廳)中觀察。正是這些原因,讓西洋棋成了檢驗思考理論的最佳單項實驗,有人稱之為「認知科學的果蠅」(果蠅是生物學重要的實驗動物)。

比起其他的遊戲、運動或競賽活動,西洋棋技的測量更進一步。統計結果可以用來評估棋手最近與先前的表現,再根據對手的程度,來決定勝局的機率。統計結果得出的選手評分,能夠預測比賽結果,而且出奇地可靠。如果甲選手的評分比乙選手高出200分,甲選手就有75%的機會贏乙選手。這樣的預測適用於排名最前面的或是一般的選手。蘇俄西洋棋特級大師(grandmaster)卡斯帕洛夫(Garry Kasparov)的評分是2812,若與評分2616、排名第100名的荷蘭西洋棋特級大師亭曼(Jan Timman)較量,將有75%的勝算。同樣的,在美國的賽場,評分為1200的中等程度棋手,在面對評分為1000(排名約為後40%)的棋手時,也一樣有75%的勝算。評分制度讓心理學家可以用專精程度、而非名聲,來評估一個棋手,同時也可以針對特定的棋手,追蹤其職業生涯的棋技變化。

認知科學家會選擇西洋棋當做研究模型,而非撞球或橋牌,有另一個理由:西洋棋的名聲。用德國詩人歌德的話來說,是「知性的試金石」。長久以來人們將西洋棋大師的棋技歸因於其魔法般的心智能力,而最厲害的表現,則是進行不看棋盤的盲棋。1894年,共同發明第一個智力測驗的法國心理學家比奈(Alfred Binet),要西洋棋大師描述他們是如何下盲棋的。比奈原先以為大師運用腦中幾近真實的棋盤影像,但不久後他就了解到,大師在下盲棋時,所「看」到的東西要抽象得多。大師看到的不是騎士(馬)的鬃毛,也不是木材的紋路,而是騎士與其他棋子的相對位置的全盤概念。這與通勤者對地下鐵停靠站的內隱知識(implicit knowledge)是類似的。

下盲棋的大師還提供了另一項知識的細節,這是有關目前的棋局與曾經下過的棋步中,重要部份的記憶。我們或許可以說,大師多少記不得士兵的確切位置,但他可以從典型的開棋策略開始(開棋部份已研究得相當徹底,沒有多少種開棋走法),找出士兵應該出現的位置。或者他可以記得之前棋步的邏輯,例如推敲著「前兩步沒有逮到主教,表示士兵一定擋在前面」。大師不見得需要時時都記得所有細節,因為他可以透過組織良好的連結系統,重建任何特定的細節。

當然,如果擁有這種複雜結構的知識,不僅可以解釋下盲棋,還可以解釋大師的其他能力,像是計算棋步與計畫策略,那麼西洋棋的專業知識就不會是依靠天生的能力,而是特殊的訓練。荷蘭心理學家德葛魯特(Adriaan de Groot)自己是西洋棋大師,1938年,他利用荷蘭舉行的一次大型國際比賽的機會,比較了世界頂尖特級大師、一般棋手、有實力棋手後,也證實了這種想法。他所用的方法是要求比賽選手針對該場比賽的一局棋,描述他們的想法。他發現,西洋棋高手(expert,大師的次一等級)的確要比棋技較弱的選手,多考慮了幾步棋,但大師或特級大師所考慮的棋步沒有再增加。一如卡帕布蘭卡所說,棋下得好的選手考慮的不是更多棋步,而是更好的棋步。

最近的研究指出,德葛魯特的發現,也取決於他所選定的棋局。比起業餘選手,需要全面精確計算的棋局,更能讓特級大師大展身手,他們會深入探討各種棋步可能產生的變化。可以推論,有經驗的物理學家也許偶爾會比物理系學生考慮較多的可能性。不過就這兩者而言,專家依靠的比較是自己知道的結構性知識,而不是原本就比較強的分析能力。面對一盤高難度的棋局,較弱的選手可能會考慮個半小時,往往想了好多步棋,卻又錯失了該下的棋步;特級大師卻可以一眼看出來,完全不必刻意分析。

德葛魯特也讓受測者檢視一盤棋局一小段時間之後,要他們憑記憶將棋局重新排設出來。執行這項工作,就可以看出新手與大師之間棋技的差別。初學者即使是看了30秒鐘,還是只能記得極少數的棋子位置,而特級大師只看了幾秒鐘,往往就可以正確無誤地排設出棋局。這種差異代表著某種特殊的記憶,專責棋賽中經常出現的棋子位置。這種特殊的記憶必然是訓練的結果,因為西洋棋特級大師在一般的記憶測試結果,並不會比平常人好。

橋牌選手記得住許多比賽的牌局、程式設計師寫得出大量的電腦程式、音樂家記得住很長的樂曲片段,都是類似的能力。這種特定領域主題的記憶能力,很明顯就是證明專家存在的標準測試。

專家比較依賴結構性知識而非分析能力,也在一個罕見的案例研究當中得到證實。一位姓名縮寫為DH的選手原本實力不強,但在九年內,成為加拿大1987年的頂尖大師。美國弗羅里達州立大學的心理學教授查尼斯(Neil Charness)指出,DH的實力雖然增強了,但不是因為他能更廣泛的分析棋局,而是對棋局陣勢及其相關策略的知識大幅增加的結果。

窺探專家的記憶方式

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全球原油需求增加、中東局勢混亂,造成國際油價漲個不停。開車族若能少用一點油,既環保又救荷包。專家說,影響車輛油耗的因素很多,除了引擎設計外,汽車的外型、重量甚至是顏色,都可能影響到汽車的耗油量。

汽車行駛時,主要有三個受力來源:引擎運轉輸出的動力、空氣阻力和輪胎的滾動阻力。台北科技大學車輛工程系主任黃緒哲說,要省油的話,最重要的就是讓引擎運轉更有效率,並降低各種阻力。

黃緒哲說,養成良好開車習慣其實是最有效的省油方法,例如開車時不要無謂地踩油門、煞車,行駛途中儘量保持等速,車輛啟動後不需要在空檔踩油門暖車,適當使用車上空調,長時間停車時應熄火避免引擎空轉等,都可以省下不少油錢。

減少「風阻」 車型流線

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報載台灣的問題家庭越來越多,安置受虐兒童的寄養家庭需求也越來越高,但是供不應求,每天有三個兒童需要安置,而只有0.7個寄養家庭產生,許多可憐無辜的孩子無處可去,最後又只好回到當初受虐的環境,繼續受虐。

哈佛大學的發展心理學家凱根(Jerome Kagan)曾經觀察四個月大的嬰兒,例如給他們聽一個很大的聲音,有的嬰兒會嚇得馬上大哭,有的嬰兒則掉頭去看是什麼東西發出這麼大的聲音。依他們活動的強度,對外界刺激的反應方式及脾氣(愛笑還是愛哭)將他們分類時,發現有20%的嬰兒可以歸入害羞、膽小類,40%的嬰兒是大膽,天不怕地不怕類,剩下的40%則介於兩者中間。當這些孩子長到四歲時,他追蹤觀察,發現只有10%仍然屬於原來的類別。在這四年中間,環境因素的介入改變了嬰兒天生的脾氣,(脾氣是構成個性的一個元素,它指的是對情緒的基本反應,對刺激的敏感度及外界事物的注意度),也就是說,個性不是天生的,它是基因和後天教養的產物。

美國國家衛生院的研究者曾經以猴子為對象,進行選擇性的交配,例如將害羞的猴子和害羞的猴子交配,得出特別溫馴膽怯的猴子,然後將膽怯的小猴子交給開朗、熱情的養母去帶,結果發現這些小猴子的行為和他們脊髓液中神經傳導物質的新陳代謝都改變了。小猴子變得沒有那麼害怕,大腦中正腎上腺素的分泌也降低了。也就是說,早期的經驗可以影響先天的傾向,因為經驗建立大腦神經迴路,而這些迴路正是我們的思想和看法,我們的思想和看法又是我們的人格和情緒,這是一個相互的交互作用。加州理工學院的歐曼(John Allman)發現人類大腦的前扣帶迴中有很多梭狀細胞,黑猩猩腦中就比較少,大猩猩及紅毛猿腦中幾乎看不見,而其他的哺乳類就根本沒有。但是這種梭狀細胞並不是一出生就有的,它到嬰兒四個月大才出現,這種細胞伸展到大腦的很多部位,運送訊息來監控正在做的行為,尤其是當人在處理難題時,它幫助匯集各方面的訊息和統合資源以利判斷。所以前扣帶迴是注意力的控制區,例如在社交場合中監控自己行為不要失禮。它在嬰兒四個月大才出現,表示它是外界和自我的一個媒介。

這些研究結果一再指出,環境的重要性是不可抹煞的。給國民一個安全成長的環境是文明政府的義務,站在人道的立場,我們怎麼忍心又將這些無辜的孩子推回火坑去,眼睜睜的看到他的人格因後天的折磨而一點一點的變得殘忍無人性呢?政府一定要多增加經費幫助這些受虐兒,因為現在不幫助他們,以後我們就要付出更大的社會成本,去矯正(蓋更多的監獄?)或補償他們很可能發展出的反社會行為!

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2008年奧林匹克運動會將在中國的北京市舉行,為了迎接這四年一次的國際體壇大事,更為向全世界的觀眾展示他們國家在這些年的經濟與運動實力,中國各級政府是拚了命,不吝花大錢,「全面搞工程」,「努力抓進度」,就是要讓老外看看新中國的風貌。我有個醫療界的舊識,是外商在中國投資的代理人,我看他飛來飛去,生意做得很忙碌的樣子,不免問他在忙些什麼?他說:「忙奧運唄!2008就快到了,醫療衛生必須打點的事太多了,所有的準備工作必須及時完成,藥品、醫療器材、醫護人員、檢測專家統統要到位,一點都不能有差錯,怎麼可能不忙碌?」我想也是!那麼大的一場盛會,幾千個選手,幾百個項目,要準備得非常周到,是很不容易的。所以,我敬佩之餘,再問一句話:「那最難的準備工作是什麼?」他看著我,一臉我太不懂事的表情,嘴角噴出了兩個字:「尿測!」

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朋友的寵物死了,哀痛逾恆,幾乎不能工作,有一個嘴快的朋友勸她說:「不要這麼難過,不過是隻狗而已。」她大怒,拂袖而去。朋友不解的對著我們說:「我錯了嗎?我錯了嗎?難道大黃不是一隻狗嗎?」從演化的觀點來看,他沒有錯,演化的目的是把自己的基因傳下去,狗跟我們的親戚關係很遠,因此對演化學者來說,人會寵愛動物是很不可理解的,尤其美國竟然有寵物醫療保險,一年花六億美金看獸醫,有一份調查發現,有33%的狗睡在牠主人的床上,有40%的人替他的寵物過生日,67%的人將寵物相片掛在牆上或擺在床頭,甚至有人不顧自己性命衝進火場去救寵物。科學家對人的英雄式利他行為都已感到困惑,對人如此寵愛跟自己無血緣關係的動物自然就更難理解了。

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慣用右手(或左手)會有更大的生存優勢嗎?

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翻譯/蔡耀明

對於迫使員警射殺他們自己的人,警察稱他們的行動為「透過員警來自殺」(suicide by cop)。依循這樣的語言邏輯,自殺炸彈客就是「透過殺人來自殺」(suicide by murder),所以我建議把這種行為叫做「謀殺式自殺」(murdercide):蓄意殺人是自殺的手段。

我們要求語義精確的原因是,自殺引起了某些科學家的注意,他們了解形成自殺的兩個條件,與「謀殺式自殺」不甚相關,那就是「無效用」(ineffectiveness)和「無聯繫」(disconnectedness)。根據美國弗羅里達州立大學心理學者喬伊納(Thomas Joiner)在其引人注目的科學論述《為什麼人要死於自殺?》(2006年哈佛大學出版)寫道:人們在兩種基本需求無法滿足時,就會尋死;那兩種需求就是「屬於他人或者與他人有聯繫」和「感覺對他人有用或是對他人有影響力」。

根據這個理論,寧願選擇從紐約世貿大樓跳下也不願燒死的人,並不是自殺;93航班上那些為了奪回飛機控制權而與劫機者搏鬥、最終墜機死於賓州田野的英勇乘客,也不是自殺;就連駕駛飛機撞擊世貿大樓的劫機者,也不是自殺。

「自殺炸彈客是貧窮、沒受教育、憤世嫉俗,或者心智失常」這樣的信念,是與科學牴觸的。美國外交政策研究所的法醫精神病理學者薩吉門(Marc Sageman)調查了400名蓋達組織的成員,發現他們當中有3/4來自中產階級或是社會上層。此外,他注意到「這些人絕大多數(90%)來自有雙親照顧的完整家庭。相較於第三世界通常只有5~6%的人上過大學,這400人當中有63%上過大學。從多種角度看,這些人在他們的社會上都是最好、最光鮮的一群。」不管是他們的事業或家庭,都是如此。「他們沒有家庭或工作上的問題,其中73%已婚,而且絕大多數已經有孩子……其中有3/4是專業或半專業人士。他們是工程師、建築師、土木工程師,大部份是科學家,人文學科的非常少,更出乎意料的是,他們很少有宗教背景。」

喬伊納假定自殺的必要條件是:能夠處之泰然地面對自殺行動中引起疼痛的恐懼。恐怖組織如何把這種能力灌輸給他們的新兵?一個方法是心理強化作用。以色列海法大學政治學者裴達索在《自殺恐怖主義》(2005年政治出版社出版)一書中寫道:1980年代開始的自殺炸彈慶典和紀念活動,造就了崇拜殉教和把殉教者視為英雄的文化。今天,謀殺式自殺者就像體育明星一樣出現在海報上。

另一個控制的方法是「團體動力學」,薩吉門說:「仍未成為恐怖份子的人之所以參與聖戰,是因為既有社會聯繫的作用,像已經是恐怖份子或已決定加入恐怖組織的朋友。在65%的案例中,在他們參與聖戰的過程中,既有的友誼扮演重要角色。」人際關係有助於超越不願犧牲自己的自然傾向。「西班牙的自殺炸彈客是另一個絕佳例子。七名恐怖分子同住在一所公寓,其中一個說:『兄弟,我們今晚都去幹。』你不能出賣朋友,所以你要一起去。如果是一個人的話,他們大概不會去做了。」

因此,消減謀殺式自殺的方法之一,是瞄準會影響個人危險的團體,例如蓋達組織。另一個方法是「在那些滋養恐怖組織的國家裡提高公民自由」,美國普林斯頓大學經濟學家克魯格(Alan B. Krueger)表示,在國務院一份分析恐怖主義的資料中,克魯格發現「那些產出較多恐怖份子的國家,像是沙烏地阿拉伯和巴林,他們雖然經濟富庶,卻仍缺乏公民自由。而保障公民自由傳統的窮國,較不容易出現自殺恐怖份子。顯然,政府不干預人民和平集會與抗議的自由,為恐怖主義之外提供另一選擇,真是大有幫助。」

讓自由之聲響起來。


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自從把《達文西密碼》狠狠的快速閱讀兩次(一次看原文本,一次看中譯本)之後,我忽然對西洋的宗教及人物畫產生神秘的好奇心,走進畫廊看到一幅幅的畫,我不由自主的就一一仔細讀,總以為在畫中會有隱藏的訊息,待我這有心人去解讀。上星期去一位篤信基督教的朋友家,客廳裡掛了一幅米開朗基羅的「創世紀」名畫的複製品,我就如顛似癡的研究起來,希望在裡面找到一些啟示的秘箴。朋友待我全神貫注的掃描一番,也讓我有充份的時間屏息尋秘,然後說:「有何發現?」

 

 

我胸已有定見,就拉著朋友到畫前,品評一番:「創世紀這張畫真是有意思極了!一般通俗的解釋是,上帝坐在飄浮的雲朵中,在幾位小天使的歡樂護擁下,伸出右手的手指,把『生命』傳到一旁的亞當的左手手指上,這是創世紀中人類生命由來的故事。依我的看法,這樣的說法是錯的。米開朗基羅真是個天才的先知!他畫的並不是上帝把生命傳給亞當,而是把『智慧』傳給亞當,畫中充滿了各種線索,不斷在暗示這一個訊息。例如,畫中的亞當栩栩如生,哪需再加持生命;你再仔細看,上帝的手指和亞當的手指並沒有直接接觸,而是保留一小間隔,這個暗示太重要了,現代神經科學家在最近幾十年才了解,神經元和神經元之間的傳導不是如一條電線和另一條電線必須接觸才能導電,而是經由在神經突觸和突觸之間的離子的平衡狀態的破壞,而導致另一條神經的活化,這個電化作用是一切學習的基礎,所以米氏的畫所揭示的是,上帝把學習的機能傳給了亞當,而且最重要的是,這個機制來自人類的左腦,是理性的本源所在地!」

 

 

我看朋友一臉不信的樣子,就指著畫中承載上帝的雲朵,向他仔細解說:「你看那朵雲的樣子像什麼?是不是像人類大腦解剖圖中的左腦半球的形狀,連分開左前腦和左後腦的迴溝都那麼清楚可見。米開朗基羅若不是先知,怎可能在五百多年前就了解了左腦擁有人類邏輯推理的功能,所以他要上帝把真正的智慧傳給亞當,做為給人類的禮物!」

 

 

我可以從一張畫中看出這麼多啟示,朋友雖然不服氣,卻不得不佩服我穿鑿附會的本事。但他仍試圖「教育」我一番,說:「你講得煞有介事,但都是事後解釋,雖然有許多巧合,但並沒有其他獨立的數據來加以佐證。科學是講究證據與證據之間系統性的因果關係,不是像這樣看到什麼像什麼,就一定是什麼的論述方式!」

 

 

聽到朋友這一席科學感言,我就放心的把適才的偽裝全部卸下,恢復了科學人的本體之後,再次發言:「我完全同意你的說理,可是時下多的是這種神話連篇的科幻故事,稍不慎,就以為有了科學的新發現了。客觀的檢驗,才是一切科學證據的基礎。其實看畫確實可以看出很多道理的!哈佛醫學院的兩位視神經科學家對林布蘭的最新研究,就是最佳見證。」

 

 

我在他的書架上,找到了本林布蘭(Rembrandt van Rijn)的畫冊,翻開林布蘭從年輕到年老的十幾幅自畫像,我拿尺仔細測量每一幅畫中兩隻眼睛的瞳孔位置,看看水晶體旁的眼白部份是否對稱,這樣就可以算出每一隻眼珠的凝視點。仔細比對之後,很明顯的事實出現了,林布蘭的兩隻眼睛凝視點都不同,這表示他可能是看不到立體的形狀的。這麼偉大的畫家竟然沒有立體的知覺,這不是很奇怪嗎?但是,記得我們上繪畫課時,老師總是要求我們把一隻眼睛閉起來,只用一隻眼睛去感知物件的顏色。所以,林布蘭的「立體盲」應該不會造成太大的負面影響,反而可能因為他對顏色的感知比別人都強烈,造就了一個劃時代的畫家!

 

 

朋友頗不服氣(科學人要的就是挑戰精神)──嫌畫冊的圖像太小,眼睛的測量過於粗略,他馬上上網去尋找這個荷蘭畫家的數位化作品。在螢幕上,加以放大,讓眼睛的黑白更為分明。他埋頭苦幹了幾小時後,抬頭對我說:「你對了,林布蘭確實是個『脫窗』!」

 

 

所以,只有讓好品質的證據呈現,才是好科學!

 



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您一定常常聽到「情人眼中出西施」這句非常浪漫的話,而您很可能也和大多數的人一樣,都被「對熱情的嚮往」沖昏了頭,相信「美貌」真是個個人的選擇。如果您確是這樣想,那麼您將如何詮釋「愛美是人的天性」這一句至理名言?前一句話指的是,對美貌的判定標準因人而異,而且這個個別差異的緣由,可能是成長過程中的社會化結果,也可能是天性使然,沒有什麼規則可言。但天性又是什麼呢?對「美」的審度到底是普遍性還是個人化?這兩句俚語看似成理又相互矛盾,您應該已經體會到科學家在面對「前人智慧」的困境了吧!所以科學家不太願意去研究美的感知,並非他們心中沒有美,而是在科學的架構裡,很難去理解什麼叫做美,也確實不知道如何去界定美,遑論進一步去分析研究?!

 

但「愛美」這件事實在是太重要了!人為瘦身、整形、「隆」此「縮」彼,可以傾家蕩產,王公貴族可以不要江山,寧要美人,霸王烏江自刎要先別姬,後主倉皇辭廟也要揮淚對宮娥,歷史上更不乏一個又一個「一笑傾城,再笑傾國」的故事。埃及有艷后、唐王有貴妃,神話中有海倫、史實裡有陳圓圓,她們的美有共通的特徵嗎?環肥燕瘦,各有所愛,是真的嗎?還是「美貌必有本,顰笑再生姿」呢?也許科學家可以客觀的方法來幫我們解解主觀的困惑吧!

 

如果愛美是天性,那麼我們就先從個體出生時開始測量起吧!因為先賢至聖也曾斷言:「人之初,性本善」,所以趁著初生嬰兒還沒機會受到「近朱者赤,近墨者黑」的默化,先一步觀測他們對臉形的美與否,有沒有普遍性的感受。也就是說,為了證實「愛美是人的天性」,科學家必須搶先在嬰兒被社會化以前,就測量到他們對美麗的臉形確實有特別的偏好,而且這偏好是可靠的(即有信度),也確實針對美貌的向度而做的抉擇(即所謂有效度)。

 

首先,科學家要為「客觀界定美貌」這個向度去建立一組女人臉形的相片,相片中每一張臉的髮型都差不多,除了眉毛及五官的變化之外,其他可能影響臉形特徵的變異都盡量去除,譬如都不戴眼鏡。用這樣謹慎小心的態度去拍攝出20張不同女人的臉的相片,然後請100位大學生各自針對這20張臉做出美或不美的評估,計算這100人的給分得出平均值,就會得到這20張臉由最不美到一般到最美的排列。我們把這20張臉的美的程度量化,有了客觀的美的高低排序。

 

接下來,再到婦產科醫院找到40位4~6個月大的嬰兒,每次測試一位。讓嬰兒坐在媽媽的懷中,正前方放著兩個電視銀光幕,左右對稱,銀光幕上各有一張由20張臉隨機選出的臉,然後測量嬰兒的眼光在每一張相片停留的時間,近年來發展心理學家一再證實嬰兒「偏好注目」的時間,反映出嬰兒對該物件的喜好傾向。因此,我們面臨兩個問題,第一、嬰兒可能區分這20張臉的照片嗎?第二、如果第一個答案是肯定的,則這20張臉的排列次序和那100位學生所排的次序有關聯嗎?在我給您答案之前,必須提醒一個重要的實驗步驟,即媽媽必須要戴上眼罩,否則透過肢體語言,媽媽的喜好可能就在無意中影響了嬰兒的選擇。

 

類似的實驗在好幾個嬰兒實驗室都得到同樣的結果,嬰兒不會說話卻能用眼睛表達他們對美的看法。他們偏好注目的排序,和成人的美的排序,有很高的相關,充份表示了愛美果真是人的天性。更值得我們深思的是,經過20幾年的社會化,大學生對美的看法竟然和初生嬰兒沒有兩樣,表示愛美其實是有很深的生物基礎的。

 

上星期,在一場對學生家長的演講裡,我興高采烈的報告了這個「嬰兒愛美人」的實驗結果,演講後,好幾個媽媽卻一致發言,說為什麼花錢、花精力做這些實驗,嬰兒愛美的事實,媽媽都知道,心理學家真是多此一舉!我只能告訴她們,科學的知識不能只憑印象,一定要系統化,才能去蕪存菁,才能驗證細節,才能發現機制,才能提升理論的水平,才能有憑有據的告訴審美大會的承辦單位:「讓初生嬰兒當裁判,保證過程公正,選出絕對的自然美!」

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      論者以為,電影「明天過後」(The day after tomorrow)是標準的好萊塢產物:以簡單的邏輯創造驚悚的災難,再以簡單的邏輯解決複雜的問題,好讓觀眾享受聲光電化的效果,心安理得地回家。好萊塢成功的祕訣似乎是,把真實的問題化約成供大眾消費的娛樂,表面上呼應時代的危機,骨子裡卻惟利是圖。

 

 

      這樣的批評並不公平,因為學者面對知識大眾,也陷於相同的處境,將複雜的物理現象解釋得讓願意動腦的外行人也聽得懂,已經是難以入門的藝術了,衡量人文處境、籌謀政治行動在科學家養成教育中,根本不扮演任何角色。其實這三者分屬不同領域,本無「以貫之」之道。

 

 

      關於冰河時代的理論,最近科學家倒的確掌握了新資料。比較起來,國內1975年翻譯出版的《最新地球科學》(戚啟勳譯),對冰河時代成因的說明就顯得猶疑不定。當然,對這三十年「知識爆炸」印象深刻的人,會認為這個比較無的放矢。可是,前所未見的最新證據一定能導致比較可靠的知識嗎?

 

 

      就從冰河時代談起吧。「冰河時代」既是個通名,也是個專名,地球四十六億年的歷史,的確反覆發生過大規模的氣候變遷。例如今年八月下旬一個國際科學團隊發布消息,指出5500萬年前古新結束時,北極海的氣候像今日的地中海,證據來自北極南方兩百公里的海底沈積層,其中有只能在亞熱帶海域生存的藻類化石,而早些時候生活在當地水域的物種,卻不見蹤影。換言之,現在有厚冰層覆蓋的海面,當年水溫在攝氏二十度左右,許多物種因而滅絕。1980年代,海洋地質學家在南極也發現過同樣的證據。科學家推測,當時大氣中可能突然增加了許多溫室氣體,特別是甲烷,才造成那麼大規模的氣候變遷。至於那些甲烷怎麼來的,氣溫如何下降到「常態」,沒有人知道。

 

 

      整個新生代,自古新結束起,平均氣溫就長期趨冷,直到更新。更新是最近的「大冰河時代」(the great ice age),起於181萬年前,於15000年前。更新與先前的上新(532萬年~181萬年前),人類學家特別感興趣,因為人類與黑猩猩源自同一始祖,自600萬年前分別演化後,主要的演化階段發生在上新與更新

 

 

      更新的特徵是:北半球北方有長期而穩定的冰單,覆蓋大地;赤道非洲則溫多雨。大量海水鎖在陸上冰裡,海平面因而比現在低100公尺以上。許多今日的海峽,當年都是生物的通衢大道。不然,人不可能四萬年前就進入澳洲定居,萬五千年前抵達美洲。

 

 

      但是更新180萬年中,氣溫反覆升降過好幾次,可以細分出許多「冰期」,以及冰期之間的「間冰期」。冰期的平均氣溫比「間冰期」低攝氏七度。自70萬年前起,「冰期」以10萬年為週期。以長期趨勢而言,我們目前所處的時代(「全新」),其實是「間冰期」而不是「冰後期」。即使15000年前上一次冰期結束,代表氣溫將長期走高,我們仍不能確定我們最關心的未來,也就是我們的孩子、孫子在世的年代裡,氣溫究竟會如何變化。因此,能描述冰期始末的詳細資料,對我們評估目前地球暖化趨勢的後果,極為重要。

 

 

      1990年代,國際團隊在格陵蘭中部鑽取冰核,第一次得到了過去十多萬年的詳細氣溫記錄。當時科學家得到的印象是,更新最後一次冰期(大約12萬年前開始)是「突然」發生的。「明天過後」的點子正來自這個印象,只不過科學家所謂的「突然」,時間尺度是以十年甚至百年為單位,電影為了創造戲劇效果,卻以「星期」為單位。

 

 

但是科學家很快就發現,他們鑽取的兩根冰(長度超過三公里),最下端(占全長百分之十)曾受擾動,其中資訊並不可靠。而可靠的記錄,起自十萬五千年前,那時最後一次冰期已經開始了。換言之,科學家對冰期開始前後的氣溫變化趨勢,其實一無所知。

 

 

      今年九月九日(星期四),另一份冰分析報告在《自然》發表了。這次冰是在格陵蘭北部(現在平均氣溫攝氏零下31.5度)鑽取的。那兒條件較佳,冰下段沒受過擾動,過去十二萬三千年的氣溫記錄都保存下來了。初步分析的發現是,第一、最後一次冰期之前的「間冰期」,氣溫穩定,比現在高攝氏五度;第二、最後一次冰期是緩慢地展開的,從十二萬兩千年前到十一萬五千年前,氣溫逐漸下滑攝氏3.5度,到了「間冰期」與「冰期」平均氣溫的中間值。然後,氣溫突然升高,上下震盪了五千年,才下降到「冰期」的低溫。

 

      從這兩結論我們可以推論,「明天過後」裡用來創造新冰期的洋流理論,並不成立。

 

 

誰能一口咬定那位不聽科學家警告的副總統偏狹而短視呢?

 



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